Космос

Это почти идеальный вакуум, безвоздушное пространство, Космос – это не пустота: он пронизан различными излучениями, а также содержит частицы газа, пыли и другой материи. Космос необъятен и полон загадок, многие из них ещё только предстоит решить, хотя наука уже продвинулась довольно далеко.

Российский грузовой космический корабль «Прогресс МС-26» затопили в Тихом океане

«Роскосмос» сообщил об успешной отстыковки грузового «Прогресс МС-26» и затоплении в запланированном месте 

Грузовой корабль «Прогресс МС-26» завершил свою миссию, отстыковавшись от Международной космической станции (МКС) и сойдя с орбиты. Несгораемые элементы конструкции упали в Тихом океане, как сообщил «Роскосмос». Корабль, который проработал полгода на российском сегменте станции, успешно вошёл в плотные слои атмосферы и разрушился. 

Как напомнили в госкорпорации, «Прогресс МС-26» был отправлен в космос 15 февраля на ракете «Союз-2.1а» с космодрома Байконур. Через два дня после старта он пристыковался к МКС и обеспечил станцию важными грузами: водой, топливом, одеждой, едой и оборудованием для научных экспериментов. Всего корабль доставил 2518 кг полезных грузов. 

Теперь, после завершения своей работы, корабль сгорел в атмосфере, а его оставшиеся части упали в океан. Это обычная процедура для космических грузовиков, которые, как правило, не возвращаются на Землю целиком. 

Подробнее
0

Феномен атмосферы Луны получил научное объяснение

Ученые из Массачусетского технологического института и Чикагского университета представили новое исследование, объясняющее загадочный процесс формирования тонкой и очень разреженной атмосферы Луны. В научной работе она названа "продуктом испаряющих ударов". 

Исследование опубликовано в журнале Science Advances, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Как известно, на Луне нет атмосферы, подобной земной. Там нет воздуха, которым мог бы дышать человек. 

Однако атмосфера у Луны все-таки имеется. Она очень тонкая и разреженная, расположена возле поверхности и известна как "экзосфера". Ранее ученые предполагали, что такая атмосфера является продуктом некоего вида космического выветривания. 

В новом исследовании ученые проанализировали образцы лунного грунта, собранные астронавтами во время миссий "Аполлон". Анализ показал, что поверхность Луны на протяжении 4,5 миллиарда лет ее существования регулярно подвергается бомбардировке метеоритами. 

В далеком прошлом в Луну врезались довольно крупные космические объекты. В наше время крупные столкновения практически не регистрируются, но поверхность Луны продолжают атаковать мелкие метеориты, порой, размером с пыль. 

"Эти постоянные удары подняли лунный грунт, испаряя определенные атомы при контакте и поднимая частицы в воздух, - пишет Дженнифер Чу из Массачусетского технологического института. - Некоторые атомы выбрасываются в космос, в то время как другие остаются подвешенными над поверхностью Луны. Они образуют разреженную атмосферу, которая постоянно пополняется, поскольку метеориты продолжают падать на поверхность". 

Исследователи пришли к выводу, что именно испарение при ударах метеоритов о поверхность является основным процессом, которое сформировало и продолжает поддерживать существование на Луне чрезвычайно тонкой атмосферы. 

Подробнее
+2

Starlink внедряет методы для защиты радиотелескопов от помех

Starlink компании Илона Маска SpaceX, предоставляющая высокоскоростной широкополосный доступ в Интернет через мега-созвездие спутников на низкой околоземной орбите (LEO), объявила об обновлении, направленном на снижение риска создания помех для радиотелескопов. 

В настоящее время Starlink управляет 6313 спутниками на LEO, из которых около 2000 относятся к типу Mini GEN 2A, на высоте около 500-600 километров. Компания планирует добавить ещё тысячи спутников к концу 2027 года. Клиенты в Великобритании обычно платят от 75 фунтов стерлингов в месяц за 30-дневный срок плюс 299 фунтов стерлингов за оборудование по плану «Стандарт», который обещает время задержки интернета 25-60 мс, скорость загрузки около 25-100 Мбит/с и отправки около 5-10 Мбит/с. 

Инженеры компании признали, что прямые передачи со спутников в направлении радиотелескопов могут представлять значительный риск создания помех для астрономических исследований. Чтобы решить эту проблему, SpaceX сотрудничала с Национальным научным фондом (NSF) и Национальной радиоастрономической обсерваторией (NRAO) в течение нескольких лет, разрабатывая методы для снижения риска помех. 

Источник: DALL-E 

Согласно заявлению Starlink, инженеры SpaceX и NRAO разработали методы, позволяющие спутникам Starlink избегать передач в зоне прямой видимости радиотелескопов. Это стало возможным благодаря использованию технологии фазированной антенной решётки спутника, которая может динамически направлять спутниковые лучи в сторону от телескопов за миллисекунды. 

Для реализации этого подхода был создан фреймворк обмена данными в реальном времени между радиоастрономическими обсерваториями и Starlink. Этот фреймворк предоставляет сети Starlink запланированный график наблюдений телескопа, включая направление наведения телескопа (ось прицеливания) и его наблюдаемый диапазон частот. С помощью этой информации сеть может гарантировать, что спутники, проходящие вблизи оси прицеливания телескопа, динамически перенаправят свои лучи в сторону. 

Этот метод уже запущен и функционирует для сети Starlink и Very Large Array NRAO в Нью-Мексико, а также для обсерватории Green Bank в Национальной зоне радиомолчания в Западной Вирджинии. SpaceX намерена продолжить работу с радиоастрономическим сообществом, чтобы расширить реализацию этого подхода на другие обсерватории в США и за их пределами. 

SpaceX также пригласила другие радиоастрономические организации со всего мира присоединиться к этой инициативе, чтобы помочь защитить их важные научные исследования. Однако, Starlink — не единственная компания или страна, планирующая создать мега-созвездие на низкой околоземной орбите, и остаётся надеяться, что все остальные также будут учитывать эту проблему. 

Подробнее
0

Раскрыто, может ли чёрная дыра исчезнуть

По словам учёных, чёрные дыры и правда умирают. Но происходит это очень медленно. 

Пустое пространство внутри чёрных дыр в действительности не пустое. Хотя оно не содержит ни массы, ни энергии, «квантовые поля», которые определяют массу и энергию, всё ещё существуют. Эти поля могут создавать пары «виртуальных частиц» (обычно «частица-античастица»), которые быстро уничтожают друг друга. 

Согласно одному необычному объяснению, одна из этих частиц может исчезнуть внутри чёрной дыры, а другая вырвется наружу в виде «излучения Хокинга». 

Getty 

Выходящая из чёрной дыры положительная энергия постепенно уменьшает её массу и энергию. Именно поэтому чёрные дыры, которые не всасывают активно новый материал, будут медленно сжиматься и в конечном итоге исчезнут. Но временные рамки этого процесса огромны. К примеру, чёрной дыре массой в одно Солнце нужно будет 10 в 64 степени лет, чтобы испариться, а возраст Вселенной — всего 10 в 10 степени лет. 

Подробнее
0

Стэнфордские исследователи успешно протестировали первую в истории автономную систему навигации роя спутников

Команда исследователей из Лаборатории космических сближений Стэнфордского университета совершила прорыв в области распределённой автономности в космосе, успешно проведя первое испытание на орбите прототипа системы, способной управлять роем спутников, используя только визуальную информацию, передаваемую по беспроводной сети. 

Тест Starling Formation-Flying Optical Experiment (StarFOX) представляет собой значительный шаг вперёд в развитии технологии роя спутников, которая может обеспечить большую точность, манёвренность и автономность по сравнению с традиционными крупными и дорогостоящими отдельными космическими спутниками. 

«Это знаменательная работа и кульминация 11 лет усилий моей лаборатории, которая была основана с целью превзойти современное состояние дел и практику в области распределённой автономности в космосе. Starling — это первая в истории демонстрация автономного роя спутников», — сказала Симона Д'Амико, доцент кафедры аэронавтики и астронавтики и старший автор исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv. 

Источник: DALL-E 

В тесте StarFOX команда успешно управляла четырьмя малыми спутниками, работающими в тандеме, используя только визуальную информацию, собранную с бортовых камер, для расчёта их траекторий. Исследователи представили свои выводы из первоначального теста StarFOX на собрании экспертов по роевым спутникам на конференции Small Satellite Conference в Логане (штат Юта). 

Д'Амико описала эту задачу как то, что двигала её команду более десятилетия. «Наша команда выступала за распредёленные космические системы с момента основания лаборатории. Теперь это стало мейнстримом. NASA, Министерство обороны, Космические силы США - все поняли ценность множественных активов в координации для достижения целей, которые в противном случае было бы невозможно или очень трудно достичь с помощью одного космического аппарата. Преимущества включают в себя улучшенную точность, покрытие, гибкость, надёжность и потенциально новые цели, которые ещё не придуманы», — сказала она. 

Надёжная навигация роя представляет собой большую сложность, поскольку текущие системы полагаются на Глобальную навигационную спутниковую систему (GNSS), требующую частого контакта с наземными системами. За пределами орбиты Земли есть Deep Space Network, но она относительно медленная и не легко масштабируется для будущих начинаний. Более того, ни одна из систем не может помочь спутникам избегать того, что Д'Амико называет «несотрудничающими объектами», такими как космический мусор, который может вывести спутник из строя. 

Рою нужна автономная навигационная система, которая обеспечивает высокую степень автономности и надёжности, сказала Д'Амико. Такие системы также становятся более привлекательными благодаря минимальным техническим требованиям и финансовым затратам, современным миниатюрным камерам и другого оборудования. Камеры, используемые в тесте StarFOX, являются проверенными, относительно недорогими звёздными трекерами, которые сегодня размещены практически на любом спутнике. 

Четыре космических аппарата Swarm во время интеграции и тестирования в NASA Ames. Источник: NASA / Dominic Hart 

«По своей сути, навигация не требует дополнительного оборудования даже при использовании на небольших и недорогих космических аппаратах. А обмен визуальной информацией между членами роя обеспечивает новую распределённую оптическую навигационную возможность», — сказала Д'Амико. 

StarFOX объединяет визуальные измерения с отдельных камер, установленных на каждом спутнике в рое. Известные звёзды используются в качестве ориентира для пеленгации спутников. Затем эти данные обрабатываются на борту с помощью физических моделей для оценки положения и скорости спутников относительно вращающейся планеты, — в данном случае Земли, — но Луна, Марс или другие планетарные объекты также могут быть загружены в логику навигации. 

StarFOX использует систему измерения абсолютной и относительной траектории Space Rendezvous Lab (ARTMS), которая интегрирует три новых алгоритма космической робототехники. Алгоритм обработки изображений обнаруживает и отслеживает несколько целей на изображениях и вычисляет углы направления цели — углы, под которыми объекты, включая космический мусор, движутся друг к другу или отдаляются друг от друга. Затем алгоритм определения орбиты оценивает орбиту каждого спутника по этим углам. И последнее: алгоритм определения последовательной орбиты уточняет траектории роя с помощью обработки новых изображений с течением времени, чтобы снабжать ими автономные алгоритмы наведения, управления и предотвращения столкновений. 

Эта технология автоматической навигации роя спутников может открыть новые возможности для будущих космических миссий, обеспечивая более эффективные, надёжные и экономичные решения для исследования космоса и наблюдения за Землёй. 

Подробнее
0

Первое ab-initio исследование слияний нейтронных звёзд раскрыло новые детали процесса

Нейтронные звёзды — это коллапсировавшие ядра сверхмассивных звёзд, которые являются одними из самых плотных объектов во Вселенной. Слияние пар нейтронных звёзд приводит к образованию остатка, который может стать либо чёрной дырой, либо новой нейтронной звездой. Однако конечный остаток — это лишь часть истории. В экстремальной среде, созданной слиянием, происходит множество процессов, включая создание мощных магнитных полей, коротких гамма-всплесков, килоновых и условий для неуловимого r-процесса, который отвечает за образование стабильных изотопов элементов тяжелее железа. 

Новое исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, изучает эту экстремальную среду, чтобы понять, как взаимодействующие силы создают остаток. Авторы исследования, Дэвид Радиче и Себастьяно Бернуцци из Университета штата Пенсильвания, провели первое ab-initio исследование слияний нейтронных звезд. Ab-initio означает, что моделирование основано на фундаментальных законах природы и не включает эмпирические данные. 

Источник: DALL-E 

Исследователи смоделировали слияние пары нейтронных звёзд с массой 1,35 солнечных каждая, начальное расстояние между которыми составляло всего 50 километров. Моделирование охватывало последние ~6 орбит до слияния и продолжалось более ~100 мс после слияния. 

Первая фаза слияния нейтронных звёзд, после инспиральной, — это фаза гравитационной волны, которая длится около 20 миллисекунд после слияния. Следующая фаза — это фаза охлаждения нейтрино, которая находится в центре внимания этой работы. Авторы обнаружили, что охлаждение нейтрино становится доминирующим механизмом потери энергии после фазы доминирования гравитационных волн. 

Слияние нейтронных звёзд обычно создает остаток в виде чёрной дыры, но иногда оно создает ещё одну нейтронную звезду, называемую RMNS (remnant massive neutron star),  остаток массивной нейтронной звезды. Моделирование показывает, что RMNS отличается от протонейтронных звёзд, образующихся при коллапсе массивных звёзд. Слияние создаёт плотный газ электронных антинейтрино во внешнем ядре RMNS, что коррелирует с горячими точками на внешнем ядре. RMNS также устойчив к конвекции, несмотря на то, что поверхность горячее ядра. 

Некоторые исследования показывают, что сливающиеся нейтронные звёзды являются источниками коротких гамма-всплесков (SGRB). Однако для этого магнитное поле должно каким-то образом покинуть остаток и сформировать более крупные магнитные поля. Авторы не нашли доказательств возрождения сигнала гравитационных волн из-за конвективных нестабильностей, что может указывать на то, что RMNS не являются жизнеспособным двигателем для запуска SGRB. 

Это исследование может помочь ответить на вопросы о нейтронных звёздах и образовании чёрных дыр, а также идентифицировать астрономические сигналы, связанные с этими процессами. 

Подробнее
0

Открыт вход в лунную лавовую трубку: Радиолокационные данные подтверждают существование подземного канала

Поверхность Луны покрыта более чем 200 известными провалами, где камни и реголит провалились в неизведанные глубины. Новое исследование показало, что один из этих провалов, расположенный в Море Спокойствия, ведёт в лавовую трубку, которая создаёт подземный пещерный канал, доступный с лунной поверхности. 

«Мы нашли своего рода парадный вход, чтобы попасть в недра Луны», — сказал Леонардо Каррер, планетолог из Университета Тренто (Италия), главный автор исследования. Доступ к в остальном экранированным лунным недрам делает этот провал заманчивым местом для будущих исследований человеком и роботами и может дать новое представление о лунном вулканизме. 

Когда-то Луна была покрыта морями магмы, которые в итоге остыли и образовали тёмные базальтовые моря, видимые сегодня. Учёные, изучающие Луну, долгое время считали, что, как и Земля, Луна может иметь другие вулканические образования, такие как лавовые трубки. 

Лавовые трубки образуются, когда поток лавы остывает и образует затвердевшую внешнюю оболочку. Горячая лава продолжает течь по ней, в конце концов, вытекает из трубки и оставляет полый канал, который может соединяться с опустевшими магматическими камерами или пещерами. 

Источник: DALL-E 

«У нас было много доказательств, предполагающих, что лунные лавовые трубки могут существовать», — сказал Каррер. Провалы, эллиптические кратеры, которые образовались не в результате удара, а в результате обрушения поверхности, были одними из самых убедительных доказательств существования этих трубок. Более 200 таких провалов были засняты на поверхности Луны, и учёные предполагают, что они могут быть «люками» в пещерные каналы, как на Земле, когда верхняя часть пещеры обрушивается. 

Каррер и его коллеги, включая планетолога из Университета Тренто Лоренцо Бруццоне, хотели узнать, возможно ли картографировать скрытую пещеру с помощью орбитальных радиолокационных приборов с синтезированной апертурой (SAR). Сначала они опробовали этот метод на двух наземных пещерных системах в Лансароте, Испани и в колодце Бархаут в Йемене, которые являются планетарными аналогами. Они использовали данные SAR для создания 3D-реконструкций двух наземных пещерных систем вблизи их входов. 

«Мы убедились, что характеристики пещеры, которые мы измеряли из космоса, соответствуют тому, что спелеологи измеряли на земле», — сказал Каррер. Это дало основания опробовать ту же технологию на Луне. 

Они сосредоточили своё внимание на провале Mare Tranquillitatis, почти круглой воронке диаметром около 100 метров и глубиной 105 метров. Радиолокационные данные были получены в 2010 году аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter, который послал сигнал в провал под углом и получил радиолокационное отражение от дна. 

«Мы смогли обнаружить отражение, которое доказывало наличие отверстия и вход в пещеру, которая, вероятно, является частью лавовой трубки. Было довольно легко интерпретировать сигналы, наблюдаемые на Луне, благодаря проверке с Земли», — сказал Бруццоне. 

Они ввели эти радарные измерения в свою компьютерную модель, чтобы создать 3D-визуализацию лавовой трубки с оценками её размеров. Модель предполагает, что вход имеет ширину не менее 45 метров. В зависимости от того, насколько круто канал наклоняется, он простирается на 30–80 метров от входа и достигает 135–175 метров под поверхностью Луны. Исследователи опубликовали это исследование в Nature Astronomy. 

Эта симуляция показывает, как может выглядеть погружение в лунную лавовую трубку. Источник: Conor Marsh, University of Manchester / ESA 

«[Этот] анализ определённо указывает на то, что существует проход, который идёт глубже, чем мы смогли увидеть с помощью изображений в видимой области спектра», — сказал Роберт Вагнер, планетолог из Университета штата Аризона в Темпе, который не принимал участия в этом исследовании. Проход может не быть связан с более крупной пещерой, предупредил он, «но это новое исследование согласуется с доступом к лавовой трубке. Следующий шаг — отправить миссию в эту локацию, чтобы напрямую исследовать, что там внизу». 

С международным вниманием к исследованию Луны и планах по созданию постоянных обиталищ, лунные пещеры представляют интерес из-за их потенциала защищать астронавтов от радиации. Но Бруззоне и Каррер больше взволнованы геологической историей, которая может сохраниться внутри этой лавовой трубки, защищённой от выветривания и изменения солнечным ветром и космическими лучами. 

«Изучение местных пород может дать много информации об истории вулканизма на Луне», — сказал Каррер. Более того, если есть одна нетронутая лунная лавовая трубка, то их может быть несколько, добавил Вагнер. Распространённость подповерхностных лавовых трубок может пролить свет на то, как лунная магма двигалась, охлаждалась и оседала. 

«Обнаружение полностью неповреждённого объекта, за исключением сравнительно небольшого отверстия, указывает на то, что на Луне может быть довольно много глубоко зарытых каналов, ожидающих, когда мы спустимся на поверхность спутника с сейсмометрами, гравиметрами или другими инструментами для их обнаружения», — сказал Вагнер. 

Подробнее
0

Хаббл запечатлел сверхновую в галактике LEDA 857074

Наблюдения космического телескопа «Хаббл» позволили получить детальное изображение галактики LEDA 857074, расположенной в созвездии Эридана. Эта спиральная галактика с перемычкой отличается частично фрагментированными спиральными рукавами, что придает ей уникальный вид. Однако главной особенностью снимка является сверхновая SN 2022ADQZ, ярко сияющая на правой стороне перемычки галактики. 

Сверхновые являются результатом нескольких возможных эволюционных путей звёзд. Одним из них является смерть сверхмассивной звезды. Когда у такой звезды заканчивается водородное топливо, она начинает синтезировать более тяжёлые элементы в своем ядре. Эти реакции синтеза генерируют всё меньшую внешнюю силу, что приводит к дисбалансу с гравитационным коллапсом звезды. В итоге, ядро звезды начинает разрушаться под действием собственной гравитации, а внешние слои взрываются сверхновой. В зависимости от первоначальной массы звезды, её ядро может сжаться до состояния нейтронной звезды или даже превратиться в чёрную дыру. 

Снимок космического телескопа «Хаббл» галактики LEDA 857074. Источник: ESA/Hubble & NASA, RJ Foley 

Сверхновая SN 2022ADQZ была обнаружена в конце 2022 года с помощью автоматизированного исследования. Это открытие побудило астрономов изучить галактику-хозяина сверхновой, LEDA 857074, с помощью телескопа «Хаббл» в начале 2023 года. 

Уникальные возможности телескопа «Хаббл» позволяют ему обнаруживать сверхновые, находящихся в миллиардах световых лет от нас. Это особенно важно, поскольку изображения сверхновых с Земли обычно сливаются с изображением их родительских галактик. Благодаря «Хабблу» астрономы могут наблюдать сверхновые напрямую, что значительно облегчает их изучение. 

Ежегодно астрономы обнаруживают тысячи сверхновых, но вероятность того, что они заметят одну в какой-то конкретной галактике из миллионов каталогизированных, невелика. Благодаря сверхновой SN 2022ADQZ галактика LEDA 857074 пополнила ряды других небесных объектов, получивших собственное изображение «Хаббла». 

Подробнее
0

SpaceX успешно запустила очередную группу спутников Starlink после короткой паузы

Сегодня, 10 августа, компания SpaceX успешно осуществила очередной запуск группы спутников Starlink, продолжая расширять свою масштабную интернет-группировку на орбите. 

Ракета-носитель Falcon 9 стартовала с космодрома 40 на станции космических войск на мысе Канаверал во Флориде в 8:50 утра по восточному времени (12:50 по Гринвичу), после однодневной задержки из-за неблагоприятных погодных условий. На борту ракеты находился 21 спутник Starlink. 

Старт ракеты SpaceX Falcon 9 со спутниками Starlink 10 августа 2024 года. Источник: SpaceX 

Как и в предыдущих миссиях, первая ступень Falcon 9 совершила успешную мягкую посадку на Землю примерно через восемь минут после запуска. Она приземлилась на беспилотный корабль SpaceX Just Read the Instructions в Атлантическом океане. Согласно данным SpaceX, это был 21-й полёт первой ступени ракеты, что всего на одну миссию меньше рекорда повторного использования ракет SpaceX. 

Верхняя ступень Falcon 9 вывела спутники Starlink на низкую околоземную орбиту примерно через 64 минуты после старта, как и планировалось. 

Сегодняшний запуск стал для SpaceX уже четвёртым в августе после запусков Starlink 2 и 4 августа, а также запуска грузового космического корабля Northrop Grumman Cygnus к Международной космической станции 4 августа. 

В прошлом месяце SpaceX приостановила запуски на две недели после редкой поломки 11 июля. Компания, Федеральное управление гражданской авиации и NASA провели расследование, в результате которого была выявлена утечка жидкого кислорода в верхней ступени ракеты, связанная с трещиной в линии, подключенной к датчику давления. SpaceX возобновила запуски в конце июля. 

Ожидается, что следующая пилотируемая миссия компании будет Polaris Dawn, финансируемая миллиардером Джаредом Айзекманом. Запуск запланирован не ранее 26 августа. Следующая миссия NASA на МКС с SpaceX — Crew-9, запуск которой ожидается примерно 24 сентября. 

Подробнее
0

Американская компания впервые запустила собственный ракетный двигатель Archimedes

Американская компания Rocket Lab провела первое успешное статическое испытание своего двигателя Archimedes, что, по заявлениям представителей компании, является важным шагом в разработке многоразовой ракеты Neutron. 

Испытание прошло в космическом центре NASA Stennis в Миссисипи, где жидкостный двигатель, работающий на метане и жидком кислороде, был выведен на 102% номинальной мощности. Исполнительный директор Rocket Lab Питер Бек отметил, что Archimedes готов к полёту и компания не будет использовать уменьшенные версии или прототипы для ускорения разработки. 

Archimedes предназначен для использования на многоразовой ракете-носителе Neutron с тягой в 165 тысяч фунтов. Rocket Lab планирует конкурировать со SpaceX: Archimedes — конкурент Falcon 9. Готовая к полётам Neutron должна быть запущена к середине 2025 года. 

Подробнее
0